质量目标

运行拓扑优化或厚度优化及最大化刚度时,质量目标用于指定要保留的材料量。

对于拓扑优化,该目标可以定义为设计空间总体积的百分比,或者整个模型的总质量。如果用户的模型中有多个设计空间,可以给每个空间单独设定质量目标。还可以将质量目标设为“无”。

不同的质量目标可能会使生成的形状大不相同,如下例所示:

定义质量目标

将质量目标定义为设计空间总体积的百分比、总质量,或为每个设计空间单独指定。

质量目标仅可用于拓扑优化或厚度优化。对于厚度优化,仅可使用“总质量”方法指定质量目标。
  1. 在“结构仿真”功能区,点击优化图标上的运行优化

  2. 选择拓扑厚度作为优化类型。
  3. 选择最大化刚度作为优化目标。
  4. 针对质量目标,从下拉菜单中选择方法。

    质量目标方法 步骤
    设计空间总体积的 % 点击其中一个预设百分比。按住 CTRL 键选择多个质量目标。(设置多个质量目标将启动多个运行)
    总质量 目标质量一栏中,输入优化后模型的目标总质量值。
    指定每个设计空间 给表格中的每个设计区域输入一个目标质量或者体积百分数
  5. 根据需要,定义其他优化约束和选项。
  6. 点击运行开始优化仿真。

总设计空间百分比

设定运行拓扑优化时的质量目标的一种方式是按照设计空间总体积的百分比来设定。例如,如果将质量目标设定为 30%,那么 70% 的材料将从设计空间剔除,留下初始材料的 30%。一次可设定多个质量目标百分比,然后根据每个目标单独运行一次优化。注意,优化并不总是会生成一个与指定百分比相对应的结果,百分比越低,生成结果的优化难度越大。通常,百分比目标设定在 20%-50% 之间。

  1. 针对质量目标,从下拉菜单中选择设计空间总体积的 %

  2. 点击其中一个预设百分比。按住 CTRL 键选择多个质量目标。(设置多个质量目标将启动多个运行)。

  3. 要设定更精确的百分比目标,点击文本框旁边的单选按钮,输入一个或多个百分比值,中间用逗号隔开。

总质量

设定质量目标的第二个方法是输入整个模型的总质量。运行拓扑优化时,这是指优化后的总质量,包括设计空间和非设计空间。要一次指定多个质量目标,可输入多个值,然后用逗号将其隔开,再根据每个目标单独运行一次优化。注意,质量目标越低,优化器生成结果的难度就越大。

如果要优化使用了不同零件材料的多个设计空间,根据总质量所得到的优化结果将不同于根据总设计空间百分比所得到的优化结果,因为材质较软的区域所生成的形状体积会增加。

运行厚度优化时,目标质量是优化后模型的总目标质量,这可通过优化装配中各个零件的厚度获得。目标质量默认为优化前零件的总质量。

  1. 针对质量目标,从下拉菜单中选择总质量(仅拓扑)。

  2. 目标质量一栏中,输入优化后模型的目标总质量值。对于拓扑优化,输入多个用逗号隔开的值可指定多个目标质量。

指定每个设计空间

如果运行拓扑优化,而且模型中有多个设计空间,可以给每个设计空间单独设定质量目标。选择该选项可打开一个表格,此时可在表格所示列表中为各个设计空间分别设定一个目标质量。在该表格中可以直接输入质量目标,也可以将目标设定为设计空间质量的百分比。

  1. 针对质量目标,从下拉菜单中选择指定每个设计空间

  2. 给表格中的每个设计区域输入一个目标质量或者体积百分数